(57)【要約】【課題】モータの位置指令とエンコーダからの位置フィードバック信号をデジタル値として取得して位置フィードバック制御指令を生成する位置制御器１０を備えたモータ制御装置において、エンコーダ自体の分解能を上げることなく位置決め精度を向上するとともに、位置決め完了後の振動振幅を低減することができるモータ制御装置とその位置決め制御方法を提供する。【解決手段】前記位置制御器１０が、前記位置指令と前記位置フィードバック信号との差分である位置偏差に、エンコーダ分解能の半分の値を加算あるいは減算するフィルタ処理を施して新たな位置偏差を生成する偏差フィルタ１１を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータの位置指令とエンコーダからの位置フィードバック信号とに基づいて位置フィードバック制御指令を生成する位置制御器を備えたモータ制御装置において、
前記位置制御器が、前記位置指令と前記位置フィードバック信号との差分である位置偏差をフィルタ処理して新たな位置偏差を生成する偏差フィルタを備え、
前記新たな位置偏差に基づいて、前記モータを制御することを特徴とするモータ制御装置。
【請求項２】
前記偏差フィルタが、エンコーダ分解能の半分の値を前記位置偏差に加算あるいは減算して、前記新たな位置偏差を生成することを特徴とする請求項１記載のモータ制御装置。
【請求項３】
前記偏差フィルタが、前記位置偏差の分解能を半分の値にして、前記新たな位置偏差を生成することを特徴とする請求項１記載のモータ制御装置。
【請求項４】
前記偏差フィルタが、ディジタル値である前記位置偏差の値が＋１または−１の場合のみ、その値を０にして前記新たな位置偏差を生成することを特徴とする請求項１記載のモータ制御装置。
【請求項５】
前記偏差フィルタが、ディジタル値である前記位置偏差の値が＋１以上の場合前記位置偏差の値より１を減算して、または、前記位置偏差の値が−１以下の場合前記位置偏差の値に１を加算して、前記新たな位置偏差を生成することを特徴とする請求項１記載のモータ制御装置。
【請求項６】
前記位置制御器が、前記位置偏差と前記新たな位置偏差とを切り替えるスイッチ手段を備え、
位置決め完了信号に応じて前記スイッチ手段を切り替えることにより、前記位置偏差と前記新たな位置偏差のいずれか一方に基づいて、前記モータを制御することを特徴とする請求項１記載のモータ制御装置。
【請求項７】
モータの位置指令に基づいてフィードフォワード制御指令を生成するフィードフォワード制御部と、前記位置指令とエンコーダからの位置フィードバック信号をデジタル値として取得して位置フィードバック制御指令を生成する位置制御器とを備えたモータ制御装置において、
前記位置フィードバック制御指令と０（ゼロ）指令とを切り替えるスイッチ手段を備え、
位置決め完了信号に応じて前記スイッチ手段を切り替えることにより、前記位置フィードバック制御指令と前記フィードフォワード制御指令のいずれか一方に基づいて、前記モータを制御することを特徴とするモータ制御装置。
【請求項８】
モータの位置指令とエンコーダからの位置フィードバック信号との差分である位置偏差に基づいて生成された位置フィードバック制御指令に基づいて、前記モータを制御するモータ制御装置の位置決め制御方法において、
前記位置偏差をフィルタ処理して新たな位置偏差を生成し、
前記新たな位置偏差に基づいて位置フィードバック制御指令を生成し、
前記新たな位置偏差に基づいて生成された位置フィードバック制御指令に基づいて、前記モータを制御することを特徴とするモータ制御装置の位置決め制御方法。
【請求項９】
前記位置偏差と前記新たな位置偏差とを位置決め完了信号に応じて切り替え、
前記位置偏差に基づいて生成された位置フィードバック制御指令と、前記新たな位置偏差に基づいて生成された位置フィードバック制御指令とのいずれか一方に基づいて、前記モータを制御することを特徴とする請求項８記載のモータ制御装置の位置決め制御方法。
【請求項１０】
前記フィルタ処理は、請求項２乃至５のいずれか１つに記載の偏差フィルタが実施する処理であることを特徴とする請求項８記載のモータ制御装置の位置決め制御方法。
【請求項１１】
モータの位置指令とエンコーダからの位置フィードバック信号との差分である位置偏差に基づいて生成された位置フィードバック制御指令と、前記位置指令に基づいて生成されたフィードフォワード制御指令とに基づいて、前記モータを制御するモータ制御装置の位置決め制御方法において、
位置決め完了信号に応じて前記位置フィードバック制御指令と０（ゼロ）とを切り替え、
前記位置フィードバック制御指令と前記フィードフォワード制御指令とのいずれか一方に基づいて、前記モータを制御することを特徴とするモータ制御装置の位置決め制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、位置決め完了時に高精度で位置決め制御するモータ制御装置とその位置決め制御方法に関する。  
【背景技術】
【０００２】
図９は、一般的な従来のモータ制御装置の構成を示すブロック図である。図において、５０６はモータであり、機械系５０７に所望の動力を与えるよう制御される。５０５はエンコーダであり、モータ５０６の回転量を検出してモータ制御部５１０にフィードバックする。
５０１は指令生成部であり、モータ５０６への位置指令を生成してモータ制御部５１０に渡す。また、モータ制御部５１０は、位置制御器５０２、速度制御器５０３、電流制御器５０４、回転速度演算部５０８より成る。また、位置制御器５０２は、指令生成部５０１より受取った位置指令とエンコーダ５０５より受取ったモータ位置フィードバックより速度指令を生成する。また、回転速度演算部５０８は、エンコーダ５０５より受取った信号よりモータ速度フィードバックを生成し、速度制御器５０３へ渡す。また、速度制御器５０３は、位置制御器５０２より受取った速度指令と回転速度演算部５０８より受取ったモータ速度フィードバックよりトルク指令を生成する。また、電流制御器５０４は、速度制御器５０３より受取ったトルク指令を発生するようにモータ５０６に流れる電流を制御する。モータ制御装置の制御系は、最近では、複雑な演算を容易に実装できるデジタル回路を用いて設計されることが多い。
【０００３】
図１０は、一般的な従来のモータ制御装置の位置制御器の構成を示すブロック図である。図において、６０２は位置フィードバック制御部であり、モータ位置指令とエンコーダ信号の差分である位置偏差１を入力とし、位置フィードバック制御指令を生成する。６０１はフィードフォワード制御部であり、フィードフォワード制御指令を生成する。
位置制御器５０２は、位置フィードバック制御部６０２とフィードフォワード制御部６０１での構成例を示している。従来よりよく用いられる比例制御、積分制御、微分制御の和とするＰＩＤ制御や、そのうちの比例制御のみとしたＰ制御、または比例制御と積分制御のみとしたＰＩ制御などがある。また、フィードフォワード制御部６０１は、例えばモータ位置指令を微分して定数倍する制御がある。
このようにして構成された制御器により、エンコーダからの位置フィードバックおよび指令器からの位置指令をデジタル値として取得し、それらの差分として位置偏差１を算出し、位置偏差１が０になるようにモータを制御する。
【０００４】
図１１は、一般的な従来のモータ制御装置での実際の位置偏差と位置偏差１との関係を示すグラフである。図において、実際の位置偏差はモータ位置指令と実際のモータ位置との差を意味し、位置偏差１はモータ位置指令とモータ位置フィードバックとのディジタル演算での差を意味する。ここで、位置偏差１＝０の場合、実際の位置偏差は０を中心に振幅＝±０．５の範囲での微小振動が存在し、また、位置偏差１＝＋１の場合、実際の位置偏差は＋１を中心に振幅＝±０．５の範囲での微小振動が存在し、また、位置偏差１＝―１の場合、実際の位置偏差は−１を中心に振幅＝±０．５の範囲での微小振動が存在することを意味している。
【０００５】
図１２は、一般的な従来のモータ制御装置での位置決め目標位置と位置偏差との関係を示す図である。従来のモータ制御装置において、例えば位置偏差１が＋１と０を繰り返していた場合、位置制御器は位置偏差１が＋１のときには正の方向に微小なトルクを発生し、０のときにはトルクを発生しないため、平均のトルクが正の方向に働き、位置偏差１の収束位置を負の方向へ移動させる。また、例えば位置偏差１が−１と０を繰り返していた場合、位置制御器は位置偏差１が−１のときには負の方向に微小なトルクを発生し、０のときにはトルクを発生しないため、平均のトルクが負の方向に働き、位置偏差１の収束位置を正の方向へ移動させる。この作用により、従来のモータ制御装置の位置制御器では、最終的に＋１と−１の位置偏差１が均等に現れるような位置に収束する。そのため、図１１または図１２のように、位置決め完了後にエンコーダ分解能の半分以上の振幅での振動、すなわち、振幅＝±０．５の範囲での微小振動が存在する。
【０００６】
このように、目標位置近傍での振動を避ける、あるいは、エンコーダ分解能以上の位置決め精度を得るために、様々なモータ制御装置とその位置決め制御方法が提案されている。
第１の従来のモータ制御装置は、目標停止位置のごく近くにおけるハンチング動作を解消するために、位置偏差と設定範囲を比較する比較器と、前記比較器が作動したときにｄ軸電流をゼロにする切替スイッチを備えている。これにより、目標停止位置に対してある設定範囲に入ったときにＩd 電流がゼロになり、また外力などにより設定範囲よりもずれた場合には通常のＩd 電流がを設定されるので、位置偏差に応じた修正トルクが発生し、目標停止位置に近い設定範囲内では回転トルクがなくなり、振動なく安定して静止しておくことができる（例えば、特許文献１）。
【０００７】
第２の従来のモータ制御装置は、電動機の極低速状態、とくに停止状態に限り起こる振動を回避するために、指令パルス信号が入力されない時間をサンプリング周期単位で計測する手段を備えている。これにより、指令パルス信号が入力されない場合にカウントし、指令パルス信号が入力された場合はゼロクリアし、パルス間隔をサンプリング周期単位で計測し、その計測時間によってサーボドライバのサーボ定数を切り替えるので、駆動中オーバーシュートを起こすこともなく、極低速状態、特に停止状態に限り起こる振動を回避することができ、また、送り速度や停止状態でのトルク外乱などにより、振動を起こす恐れもない（例えば、特許文献２）。
【０００８】
第３の従来のモータ制御装置は、制御系の要素やフィードバック系の構成要素について分解能を高くしないまま、制御対象の停止時の位置決め精度を高めるために、ゼロ検出回路とマグニチュードコンパレータとデータセレクタを有した停止制御器を備えている。これにより、従来のエンコーダ分解能を更に１／Ｎ（Ｎ：整数）高めることができるので、ディジタル制御系や、フィードバック系の制御要素の精度を高めることなく、制御対象の位置決め精度が停止域の分割数に応じて高められ、またこのような効果が従来の制御系に停止制御器を追加するのみで実用化できるため、高精度の位置決め精度が安価に、しかも従来装置の一部改良のみで具体化できる（例えば、特許文献３）。
【特許文献１】特開２００２−２７７８３号公報（第３頁、図１）
【特許文献２】特開平８−２４１１２９号公報（第２頁、図１，２）
【特許文献３】特開昭６３−０１８４１３号公報（第２−３頁、図２，３）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
従来の一般的なモータ制御装置とその位置決め制御方法では、図９において、エンコーダ５０５からのモータ位置フィードバックおよび指令生成部５０１からのモータ位置指令をデジタル値として取得し、それらの偏差が０になるようにモータを制御するので、位置決め精度を高めるにはエンコーダ分解能を上げて偏差が０となる範囲を小さくする必要があり、高価な高精度のエンコーダを使用しなければならないという問題があった。
また、図１０において、位置偏差１を直接、位置フィードバック制御部６０２へ入力するため、位置偏差１が０になると、位置フィードバック制御部６０２の出力である位置フィードバック制御指令も０となる。そのため、位置偏差１が０になった瞬間の速度分や外乱の状況により、次の位置偏差１が＋１となるか−１となるかは毎回異なり、予測困難であった。そのため、図１２の説明で記述したように、＋１と−１の位置偏差１が均等に現れるような位置に収束し、位置決め完了後にエンコーダ分解能の半分以上の振幅での振動、すなわち、振幅＝±０．５の範囲での微小振動が存在するという問題点もあった。
また、振幅＝±０．５の範囲での微小振動は、どんなに精度よく制御できる条件であっても、ディジタルフィードバック制御においては避けることはできないという問題点もあった。
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、エンコーダ自体の分解能を上げることなく位置決め精度を向上するとともに、位置決め完了後の振動振幅を低減することができるモータ制御装置とその位置決め制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記問題を解決するため、本発明は、次のように構成したのである。
請求項１に記載の発明は、モータの位置指令とエンコーダからの位置フィードバック信号とに基づいて位置フィードバック制御指令を生成する位置制御器を備えたモータ制御装置において、前記位置制御器が、前記位置指令と前記位置フィードバック信号との差分である位置偏差をフィルタ処理して新たな位置偏差を生成する偏差フィルタを備え、前記新たな位置偏差に基づいて、前記モータを制御するものである。
また、請求項２に記載の発明は、請求項１記載における前記偏差フィルタが、エンコーダ分解能の半分の値を前記位置偏差に加算あるいは減算して、前記新たな位置偏差を生成するものである。
また、請求項３に記載の発明は、請求項１記載における前記偏差フィルタが、前記位置偏差の分解能を半分の値にして、前記新たな位置偏差を生成するものである。
また、請求項４に記載の発明は、請求項１記載における前記偏差フィルタが、ディジタル値である前記位置偏差の値が＋１または−１の場合のみ、その値を０にして前記新たな位置偏差を生成するものである。
また、請求項５に記載の発明は、請求項１記載における前記偏差フィルタが、ディジタル値である前記位置偏差の値が＋１以上の場合前記位置偏差の値より１を減算して、または、前記位置偏差の値が−１以下の場合前記位置偏差の値に１を加算して、前記新たな位置偏差を生成するものである。
また、請求項６記載の発明は、請求項１記載における前記位置制御器が、前記位置偏差と前記新たな位置偏差とを切り替えるスイッチ手段を備え、位置決め完了信号に応じて前記スイッチ手段を切り替えることにより、前記位置偏差と前記新たな位置偏差のいずれか一方に基づいて、前記モータを制御するものである。
請求項７に記載の発明は、モータの位置指令に基づいてフィードフォワード制御指令を生成するフィードフォワード制御部と、前記位置指令とエンコーダからの位置フィードバック信号をデジタル値として取得して位置フィードバック制御指令を生成する位置制御器とを備えたモータ制御装置において、前記位置フィードバック制御指令と０（ゼロ）指令とを切り替えるスイッチ手段を備え、位置決め完了信号に応じて前記スイッチ手段を切り替えることにより、前記位置フィードバック制御指令と前記フィードフォワード制御指令のいずれか一方に基づいて、前記モータを制御するものである。
請求項８に記載の発明は、モータの位置指令とエンコーダからの位置フィードバック信号との差分である位置偏差に基づいて生成された位置フィードバック制御指令に基づいて、前記モータを制御するモータ制御装置の位置決め制御方法において、前記位置偏差をフィルタ処理して新たな位置偏差を生成し、前記新たな位置偏差に基づいて位置フィードバック制御指令を生成し、前記新たな位置偏差に基づいて生成された位置フィードバック制御指令に基づいて、前記モータを制御するのである。
また、請求項９に記載の発明は、請求項８記載における前記位置偏差と前記新たな位置偏差とを位置決め完了信号に応じて切り替え、前記位置偏差に基づいて生成された位置フィードバック制御指令と、前記新たな位置偏差に基づいて生成された位置フィードバック制御指令とのいずれか一方に基づいて、前記モータを制御するのである。
また、請求項１０に記載の発明は、請求項８記載における前記フィルタ処理は、請求項２乃至５のいずれか１つに記載の偏差フィルタが実施する処理である。
請求項１１に記載の発明は、モータの位置指令とエンコーダからの位置フィードバック信号との差分である位置偏差に基づいて生成された位置フィードバック制御指令と、前記位置指令に基づいて生成されたフィードフォワード制御指令とに基づいて、前記モータを制御するモータ制御装置の位置決め制御方法において、位置決め完了信号に応じて前記位置フィードバック制御指令と０（ゼロ）指令とを切り替え、前記位置フィードバック制御指令と前記フィードフォワード制御指令とのいずれか一方に基づいて、前記モータを制御するのである。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１、請求項８、請求項９に記載の発明によると、エンコーダ分解能分の幅を持つディジタル値そのものの位置決め目標位置ではなく、位置決め目標位置をエンコーダ分解能分のディジタル値が変化する境界、すなわち点とした制御ができ、エンコーダ自体の分解能を上げることなく位置決め精度を向上させることができる。また、位置決め完了後の振動振幅を低減することができる。また、高精度なエンコーダを使用しないため、低コスト化を図ることができる。
請求項２乃至５、請求項１０のいずれか１つに記載の発明によると、演算素子での処理負担が軽い簡単な演算により、容易に位置決め精度を向上させることができる。
請求項６に記載の発明によると、位置決めの途中では通常通りの制御を行い、位置決め完了直前にのみ高精度位置決めの制御に切り替えることができ、従来のモータ制御装置に追加の機能として容易に適用でき、汎用性を高めることができる。
請求項７または１１に記載の発明によると、フィードバック信号に含まれる位置決め精度へのノイズ等の外乱の影響をなくすことができ、位置決め精度を向上させることができる。また、精度への信頼性向上、安定性向上を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態について図を参照して説明する。
【実施例１】
【００１３】
本発明のモータ制御装置の構成は、従来と同様、図９で表されるが、位置制御器１０の構成とその内部処理が一般的なモータ制御装置と異なる。
図１は、本発明のモータ制御装置の位置制御器の構成を示すブロック図である。図において１１は偏差フィルタであり、６０１はフィードフォワード制御器であり、６０２は位置フィードバック制御器であり、位置制御器１０を構成している。図１０と同一符号を付している構成要素は、同一の作用効果を奏するため、説明は省略する。
本発明が一般的なモータ制御装置と異なる部分は、エンコーダ信号のデジタル値の変化する境界位置で位置決め制御を行うための偏差フィルタ１１を備えた部分である。また、従来の指令生成部が生成するモータ位置指令は、そのデジタル値そのものを位置決め目標位置としており、その数値が示す位置決め目標位置はエンコーダ分解能分の幅を持っていたのに対し、本発明の指令生成部が生成するモータ位置指令は、そのデジタル値が変化する境界を位置決め目標位置としている点も異なる。
また、本発明が特許文献１〜３と異なる部分についても、前述と同様に、エンコーダ信号のデジタル値の変化する境界位置で位置決め制御を行うための偏差フィルタ１１を備えた部分である。
【００１４】
まず、位置制御器１０での処理の説明をする。モータ位置指令とエンコーダ信号との差分より位置偏差１を生成し、偏差フィルタ１１により位置偏差１は位置偏差２に変換される。位置フィードバック制御器１３は、位置偏差２から位置フィードバック制御指令を生成する。また、位置フィードフォワード制御器１２は、モータ位置指令からフィードフォワード制御指令を生成する。フィードフォワード制御指令と位置フィードバック制御指令の和を求め、これをモータ回転速度指令として速度制御器へ入力する。
【００１５】
次に、偏差フィルタ１１での位置偏差１から位置偏差２への変換について説明する。
図２は、偏差フィルタ１１の変換一例による位置偏差１と位置偏差２との関係を示すグラフである。偏差フィルタ１１の変換は、位置偏差１からエンコーダ分解能の半分だけ差し引いた値を位置偏差２として出力するものである。例えば、位置偏差１が０の場合、−０．５の位置偏差２が位置制御器に入力され、位置制御器の出力は負の方向に発生し、微小な力でモータ位置を負の方向に移動させるような制御となる。この制御力によってモータ位置が負の方向に移動し、位置偏差１が＋１となると＋０．５の位置偏差２が位置制御器に入力され、位置制御器の出力は正の方向に発生し、微小な力でモータ位置を正の方向に移動させるような制御となる。
【００１６】
図６は、本発明のモータ制御装置での位置決め目標位置と位置偏差との関係を示す図である。図２における偏差フィルタ１１の変換のように、位置偏差１からエンコーダ分解能の半分を差し引いて求めた位置偏差２を用いて位置制御をするので、エンコーダ信号が変化する境界上で位置決め動作をすることができるのである。
また、エンコーダ分解能の半分を差し引く処理は、図１の偏差フィルタ１１での処理でなくてもよく、エンコーダ信号にエンコーダ分解能の半分を加えたり、モータ位置指令から差し引いたとしても等価である。さらに、位置偏差１からエンコーダ分解能の半分だけ差し引くのではなく、加算することでも同様の効果が得られる。この場合は位置偏差１が−１と０との境界位置で位置決めされる。
このような位置制御器１０を用いることにより、指令値をデジタル信号分解能の範囲内としてではなく、デジタル信号の変化する境界の点として与えることができ、エンコーダ信号が変化する境界位置で高精度の位置決め制御を行うことができる。
【実施例２】
【００１７】
図３は、本発明の他の偏差フィルタ１１の変換一例による位置偏差１と位置偏差２との関係を示すグラフである。偏差フィルタ１１の変換は、位置偏差１の分解能をエンコーダ分解能の半分に落として位置偏差２として出力するものである。これにより位置偏差１の値が０の時も＋１の時も位置偏差２は０となり、位置決め完了時には実質位置制御が行われなくなり、図６に示すように位置偏差１の値が０と＋１の間で速度制御器により制御される。外乱等により位置偏差１が−１または＋２となると、位置制御器は位置偏差１が０および＋１の範囲内へ戻す力を発生する。このように、位置偏差１の分解能をエンコーダ分解能の半分に落とした位置偏差２を用いて位置制御をするので、エンコーダ信号が変化する境界上で位置決め動作をすることができるのである。
また、分解能を半分に落とす処理は、図１の偏差フィルタでの処理でなくてもよく、エンコーダ信号の分解能を半分にしても等価である。さらに、図３ではエンコーダ分解能１単位分だけ右にずらしているが、エンコーダ分解能１単位分だけ左にずらしたような（すなわち、位置偏差１の値が０の時も−１の時も位置偏差２は０となるような）フィルタでも同様の効果が得られる。この場合は位置偏差１が−１と０との境界位置で位置決めされる。
【実施例３】
【００１８】
図４は、本発明の他の偏差フィルタ１１の変換一例による位置偏差１と位置偏差２との関係を示すグラフである。偏差フィルタ１１の変換は、位置偏差１の値が＋１の時のみ値を０に置き換えたものを位置偏差２として出力するものである。これにより位置偏差１が０の時も＋１の時も位置偏差２は０となり、位置決め完了時には実質位置制御が行われなくなり、位置偏差１の値が０と＋１の間で速度制御器により制御される。外乱等により位置偏差１が−１または＋２となると位置制御器は位置偏差１が０および＋１の範囲内へ戻す力を発生する。このように、位置偏差１の値が＋１の時のみ値を０に置き換えた位置偏差２を用いて位置制御をするので、エンコーダ信号が変化する境界上で位置決め動作をすることができるのである。
また、図４ではエンコーダ分解能１単位分だけ右にずらしているが、エンコーダ分解能１単位分だけ左にずらしたような（すなわち、位置偏差１の値が−１の時のみ値を０に置き換えたような）フィルタでも同様の効果が得られる。この場合は位置偏差１が−１と０との境界位置で位置決めされる。
【実施例４】
【００１９】
図５は、本発明の他の偏差フィルタ１１の変換一例による位置偏差１と位置偏差２との関係を示すグラフである。偏差フィルタ１１の変換は、位置偏差１の値が正の時のみ値を１だけ減算したものを位置偏差２として出力するものである。これにより位置偏差１が０の時も＋１の時も位置偏差２は０となり、位置決め完了時には実質位置制御が行われなくなり、位置偏差１の値が０と＋１の間で速度制御器により制御される。外乱等により位置偏差１が−１または＋２となると位置制御器は位置偏差１が０および＋１の範囲内へ戻す力を発生する。このように、位置偏差１の分解能を正の時のみエンコーダ分解能の半分に落とした位置偏差２を用いて位置制御をするので、エンコーダ信号が変化する境界上で位置決め動作をすることができるのである。
また、図５ではエンコーダ分解能１単位分だけ右にずらしているが、図５をエンコーダ分解能１単位分だけ左にずらしたような（すなわち、位置偏差１の値が負の時のみ値を１だけ減算したような）フィルタでも同様の効果が得られる。この場合は位置偏差１が−１と０との境界位置で位置決めされる。
【実施例５】
【００２０】
図７は、本発明の他のモータ制御装置の位置制御器の構成を示すブロック図である。図において、７１はスイッチＡ、７２は位置決め完了信号生成部である。実施例１との異なる部分は、スイッチＡ７１と位置決め完了信号生成部７２を備えている点である。。図１０と同一符号を付している構成要素は、同一の作用効果を奏するため、説明は省略する。
位置決め完了信号生成部７２は、位置偏差１の絶対値が予め設定された値より小さい場合は位置決め完了信号をオンとし、予め設定された値より大きい場合は位置決め完了信号をオフとする。スイッチＡ７１は、位置決め完了信号がオンの場合、位置偏差２を出力し、位置決め完了信号がオフの場合、位置偏差１を出力する。この構成により、位置決めの途中では通常通りの制御を行い、位置決め完了直前にのみ、高精度位置決めの制御に切り替えることができるため、従来の一般的なモータ制御装置に追加としての適用が容易になる。なお、高精度位置決めの制御は、実施例１〜４のいずれかの偏差フィルタ１１の変換を実施するものである。
【実施例６】
【００２１】
図８は、本発明の他のモータ制御装置の位置制御器の構成を示すブロック図である。図において、８１はスイッチＢである。実施例５との異なる部分は、スイッチＡ７１の代わりにスイッチＢ８１を備えている点である。図１０と図７と同一符号を付している構成要素は、同一の作用効果を奏するため、説明は省略する。
スイッチ８１は、位置決め完了信号がオンの場合、位置フィードバック制御指令を０指令とし、位置決め完了信号がオフの場合、位置フィードバック制御部の生成する位置フィードバック制御指令を出力する。すなわち、位置決め完了信号がオンの場合、位置フィードバック制御において避けることができないエンコーダ分解能でのエンコーダ信号の振動を切断し、モータ位置指令に基づくフィードフォワード制御指令のみで位置決めをすることで、位置決め制御時の振動を避けるものである。
この構成により、位置決めの途中では通常通りの制御を行い、位置決め完了直前にのみ高精度位置決めの制御に切り替えることができるため、従来のモータ制御装置に追加としての適用が容易になる。
【００２２】
前述した実施例１〜５のように、位置偏差１を位置偏差２に変換して位置制御するという位置制御方法を実施するので、位置決め目標位置を幅ではなく点とした制御ができ、位置決め完了後の振動振幅を図１２から図６のように小さくすることができる。
【産業上の利用可能性】
【００２３】
位置決め完了後の振動振幅を小さくすることができるため、高精度の位置決め制御が要求される工作機械、反射ミラーなどの高精度位置決めに適用でき、エンコーダ自体の分解能を高めずに位置決め精度を高めることができるため、エンコーダの低コスト化という用途にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明のモータ制御装置の位置制御器の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の偏差フィルタ１１の変換一例による位置偏差１と位置偏差２との関係を示すグラフである。
【図３】本発明の他の偏差フィルタ１１の変換一例による位置偏差１と位置偏差２との関係を示すグラフである。
【図４】本発明の他の偏差フィルタ１１の変換一例による位置偏差１と位置偏差２との関係を示すグラフである。
【図５】本発明の他の偏差フィルタ１１の変換一例による位置偏差１と位置偏差２との関係を示すグラフである。
【図６】本発明のモータ制御装置での位置決め目標位置と位置偏差との関係を示す図である。
【図７】本発明の他のモータ制御装置の位置制御器の構成を示すブロック図である。
【図８】本発明の他のモータ制御装置の位置制御器の構成を示すブロック図である。
【図９】一般的な従来のモータ制御装置の構成を示すブロック図である。
【図１０】一般的な従来のモータ制御装置の位置制御器の構成を示すブロック図である。
【図１１】一般的な従来のモータ制御装置での実際の位置偏差と位置偏差１との関係を示すグラフである。
【図１２】一般的な従来のモータ制御装置での位置決め目標位置と位置偏差との関係を示す図である。
【符号の説明】
【００２５】
１０、２０  位置制御器
１１  偏差フィルタ
７１  スイッチＡ
７２  位置決め完了信号生成部
８１  スイッチＢ
５０１  指令生成部
５０２  位置制御器
５０３  速度制御器
５０４  電流制御器
５０５  エンコーダ
５０６  モータ
５０７  機械系
５０８  回転速度演算部
６０１  フィードフォワード制御部
６０２  位置フィードバック制御部
【図１】
2007114861.tif 000003
【図２】
2007114861.tif 000004
【図３】
2007114861.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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